OptiSystem与OptiGrating的联合使用：光纤布拉格光栅在OCDMA中的应用

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OptiSystem与OptiGrating的联合使用：光纤布拉格光栅在OCDMA中的应用 [复制链接]

简介

在本案例中，我们演示了如何将OptiGrating中的设计导出到OptiSystem，并通过“OptiGraitng component”将其作为组件使用。本文首先在OptiGrating中设计了一个均匀光纤光栅，然后在OptiSystem中应用于一个三用户OCDMA系统。OptiGrating组件位于“Optiwave Software Tools”库中。
 

一、在OptiGrating中设计均匀FBG

我们使用OptiGrating软件中的案例文件“fbguniform”来设计光栅。本设计做了两个改动：

1)将Average Index设置为均匀

2)将Ind.Mod设置为0.00023，以获得所需的带宽。

在这个例子中，我们设计了四个均匀的FBG，带宽为0.3 nm，中心波长为分别为1548.5 nm、1550.1 nm、1550.9 nm和1552.5 nm。中心波长由光栅的周期长度决定。下表显示了每个光纤光栅的周期长度。

 

 

 

 

图1显示了均匀光纤光栅设计的设置，图2显示了光栅的频谱。

 

 

图1.均匀FBG的“Grating Definition”选项卡设置

 

 

 

 

图2.带宽为0.3 nm，波长1550.1 nm处均匀FBG的频谱

 

在一个设计中也可以有多个光栅。我们设计了一个具有两个均匀FBG的光栅，其中心波长分别为1548.5 nm和1550.1 nm，带宽均为0.3 nm。图3光栅的设置，图4是光谱。

 

 

 

图3.两个均匀FBG的“Grating Definition”选项卡设置

 

 

 

图4.带宽为0.3 nm，波长1548.5 nm和1550.1 nm处两个均匀FBG的频谱

 

为了将设计好的FBG输出到OptiSystem，我们需要保存透射和反射的频谱。这可以很容易地完成，使用Tools菜单和选择“Export Complex Spectrum”。导出格式选择“OptiSys”格式，并选择文件名。

 

 

 

图5.导出OptiGrating中的FBG

 

二、在OptiSystem中导入均匀光纤光栅到OptiGrating component

为了在OptiSystem中调用设计，只需在布局中拖动一个“OptiGrating component”，并选择生成的“*.txt”文件路径（图6）。这将自动导出在OptiGrating中设计的FBG的传递函数到“OptiGrating component”。在案例中，我们将设计的FBG应用于OCDMA网络。

 

 

 

图6.OptiGrating Component设置

 

下图为OptiSystem中OCDMA系统的布局图。我们模拟了一个基于3用户光纤布拉格光栅（FBG）的200 Mbit/s的OCDMA网络。均匀FBG采用修正二次同余(MCQ)码实现频谱振幅编码。

 

 

 

图7.OCDMA系统布局

 

该信号是NRZ PRBS数据使用马赫-曾德调制器调制非相干光源而产生的。光链路是10km的单模光纤。接收机包括两个光谱滤波器和两个光电探测器，通过低通滤波器和误码率分析仪执行解码。在本实验中，用户1和用户2为ON，用户3为OFF。接下来的两个图展示了用户1和用户2的编码数据的频谱。

 

 

  

 

图8.用户1和用户2的编码数据谱

 

以下是用户1和用户2的眼图。使用OptiSystem，您可以通过增加用户、使用不同的OCDMA编码方案、调制格式或增加传播长度来分析该系统的性能。

 

 

图9.用户1和用户2传播10公里后的眼图